HUT63658A - Process for reducing the enantioselectivity of candida lipase and for producing immobilized candida lipase - Google Patents

Process for reducing the enantioselectivity of candida lipase and for producing immobilized candida lipase Download PDF

Info

Publication number
HUT63658A
HUT63658A HU9202785A HU9202785A HUT63658A HU T63658 A HUT63658 A HU T63658A HU 9202785 A HU9202785 A HU 9202785A HU 9202785 A HU9202785 A HU 9202785A HU T63658 A HUT63658 A HU T63658A
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
lipase
epoxide
candida
activated
alcohol
Prior art date
Application number
HU9202785A
Other languages
Hungarian (hu)
Other versions
HU9202785D0 (en
Inventor
Kurt Faber
Brigitte Berger
Original Assignee
Chemie Linz Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chemie Linz Gmbh filed Critical Chemie Linz Gmbh
Publication of HU9202785D0 publication Critical patent/HU9202785D0/en
Publication of HUT63658A publication Critical patent/HUT63658A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/16Hydrolases (3) acting on ester bonds (3.1)
    • C12N9/18Carboxylic ester hydrolases (3.1.1)
    • C12N9/20Triglyceride splitting, e.g. by means of lipase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N11/00Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
    • C12N11/02Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier
    • C12N11/08Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer
    • C12N11/082Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/14Fungi; Culture media therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N11/00Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
    • C12N11/02Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier
    • C12N11/04Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier entrapped within the carrier, e.g. gel or hollow fibres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P41/00Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture
    • C12P41/003Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture by ester formation, lactone formation or the inverse reactions
    • C12P41/004Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture by ester formation, lactone formation or the inverse reactions by esterification of alcohol- or thiol groups in the enantiomers or the inverse reaction

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Description

A találmány tárgya eljárás a Candida nemzetség egyik mikroorganizmusából származó immobilizált lipáz előállítására és enetioszelektív észterezésre való alkalmazására.The present invention relates to a process for the preparation of immobilized lipase from a microorganism of the Candida genus and to its use for enethioselective esterification.

Az immobilizált lipázt úgy állítják elő, hogy a lipáz oldatát egy epoxid-aktivált makropórusos hordozóval reagáltatják, mire a lipáz a benne lévő lizin epszilon-aminocsoportján keresztű 1Immobilized lipase is prepared by reacting a solution of a lipase with an epoxide-activated macroporous support, and the lipase crosses the epilone amino group of the lysine contained therein.

N-alkilezéssel a felnyílt epoxidkötéseken át kovalens kötéssel a hordozóhoz kapcsolódik. Az immobilizált lipáz egy enolésztér jelenlétében enantioszelektív átészterezést hajt végre egy molekulájában legalább egy aszimmetriacentrumot tartalmazó alkohol enantiomerelegyével.By N-alkylation it is covalently bonded to the support through the opened epoxide bonds. The immobilized lipase undergoes enantioselective transesterification in the presence of an enol moiety with an enantiomeric mixture of alcohol containing at least one asymmetric center in its molecule.

Az immobilizálás az enzim ismételt alkalmazás során való stabilitását is növeli.Immobilization also increases the stability of the enzyme during repeated use.

II

56.453/ΜΑ56 453 / ΜΑ

S.B.G. >. &.S.B.G. >. &.

Budapesti Nemzetközi Szabadalmi Iroda H-1061 BudapcsL Dalszínház u. 10. Telelőn: 153-3733, Fax: 153-3664Budapest International Patent Office H-1061 BudapestL Dalszínház u. 10. In the winter: 153-3733, Fax: 153-3664

6365863 658

KÖZZÉTÉTELIDISCLOSURE

PÉLDÁNY k>SlOr·. CQP kflcoEXAMPLES k> SlO r ·. CQP kflco

U |0LU | 0L

Eljárás Candida lipáz enantioszelektivitásának növelésére és immobilizált Candida lipáz előállításáraA method for increasing the enantioselectivity of Candida lipase and for preparing immobilized Candida lipase

Chemie Linz GmbH, LINZ, AUSZTRIA Feltalálók: Dr. FABER Kurt, GRAZ,Chemie Linz GmbH, LINZ, AUSTRIA Inventors: Dr. Furt Kurt, GRAZ,

BERGER Brigitte, GREIFENBURG,BERGER Brigitte, GREIFENBURG,

AUSZTRIAAUSTRIA

A bejelentés napja: 1992. 08. 28.Date of filing: 28.08.1992

Elsőbbsége: 1991. 08. 30. (A 1715/91) AUSZTRIAPriority: 30.08.1991 (A 1715/91) AUSTRIA

A találmány tárgya eljárás a Candida nemzetség egy mikroorganizmusából származó lipáz enantioszelektivitásának, aktivitásának és stabilitásának növelésére olyan enzimes átészteresítési eljárásban, amelynek során egy királis alkoholt, amely a molekulában legalább egy aszimmetriacentrumot tartalmaz, egy enolészter segítségével enetloszelektíven észterezünk, továbbá eljárás immobilizált Candida lipáz előállítására.The present invention relates to a process for increasing the enantioselectivity, activity and stability of a lipase from a microorganism of the Candida genus by an enzymatic transesterification process comprising the step of enetloselectively esterifying a chiral alcohol containing at least one asymmetric center in the molecule with an enol ester.

Királis, enantlomertiszta alkoholok különböző felhasználási célokra, például gyógyszerhatóanyagok vagy agrokemikáliák szintézisére nagy jelentőséggel bírnak. Előállításuk történhet például enetioszelektív átészterezéssel, amelynek során egy ki rális alkohol enetiomerelegyét egy karbonsav-észter jelenlétében egy hidroláz segítségével reagáltatjuk. Mivel a hidrolázok általában mind az oda- mind a vissza-reakciót is katalizálják, a kívánt végtermék ilyen körülmények között többnyire csak nagyon lassan és nem kielégítő optikai tisztaságban keletkezik. M.Degueil-Castaing és munkatársai a Tetrahedron Letters 28(9) . 953 - 954 (1987) közleményben ezért azt javasolják, hogy karbonsav-észterként egy enolésztert használjunk, mert ilyenkor a vissza-reakció nem mehet végbe. Zakrzewska és munkatársai közleményéből [Acta Med.Pol., 2.9(1-2), 44 (1988)] kiderül, hogy az aldehidek, amelyek az átészterezéskor az enolésztérből keletkeznek, az enzim aminosavainak láncvégi funkciós csoportjaival reagálva az enzimet dezaktiválják. Az EP-A 0 321 918 számú európai közrebocsátási iratban leírnak egy eljárást egy racém alkohol enantiomerelegyeinek egy vinil-észterrel vagy vinil-észterben egy lipáz segítségével végzett enzimes racemát szétválasztására, amelynek során a szabaddá váló aldehid a lipázt nem dezaktiválhatja. Kiderült azonban, hogy egy Candida lipáznak egy ilyen eljárásban való ismételt alkalmazásakor mind aktivitása mind szelektivitása nagyon gyorsan csökken.Chiral, enanthomerically pure alcohols are of great importance for various applications, such as the synthesis of pharmaceuticals or agrochemicals. They may be prepared, for example, by enethioselective transesterification, in which the enantiomeric mixture of a chiral alcohol is reacted with a hydrolase in the presence of a carboxylic acid ester. Because the hydrolases generally catalyze both the upstream and downstream reactions, the desired final product under these conditions will usually only be produced very slowly and with insufficient optical purity. M. Degueil-Castaing et al., Tetrahedron Letters 28 (9). 953-954 (1987) therefore recommend the use of an enol ester as the carboxylic acid ester, in which case the reaction cannot take place. Zakrzewska et al. (Acta Med.Pol., 2.9 (1-2), 44 (1988)) disclose that aldehydes formed from the enol ester space during transesterification deactivate the enzyme by reacting end-functional groups of the enzyme. EP-A-0 321 918 describes a process for the separation of enzymatic racemates of an enantiomeric mixture of a racemic alcohol with a vinyl ester or a vinyl ester in which the liberated aldehyde cannot deactivate the lipase. However, it has been found that the repeated use of a Candida lipase in such a process results in a very rapid loss of both activity and selectivity.

C.J.Grey és munkatársai [Enzyme Microbiol. Technoi., 12. 800 - 807 (1990)] közük, hogy egy Candida cyündracea lipáz stabilitása különböző immobiüzálási technikákkal növelhető ismételt felhasználás esetére. Enolészterek alkalmazásával végzett átészterezésekröl azonban nem történik említés.C.J.Grey et al., Enzyme Microbiol. Technol., 12, 800-807 (1990)] that the stability of a Candida cyundracea lipase can be increased by various immobilization techniques for repeated use. However, transesterification using enol esters is not mentioned.

Váratlanul azt észleltük, hogy egy Candida lipáznak mind az aldehidekkel szembeni stabilitása, mind az aktivitása és szokatlan módon a szelektivitása is nő, ha a lipázt egy enolészterek alkalmazásával végzett átészterezési eljárásban való felhasználása előtt a lipázban levő lizin epszilon-aminocsoportjainak egy epoxid-aktivált makropórusos hordozó epoxidcsoportjaival végzett reagáltatásával, amelynek során N-alkilezés megy végbe, immobilizáljuk. Ezzel az immobilizálással mind a lipáz aldehidekkel szembeni ellenállóképessége mind aktivitása és szubsztrátszelektivitása nö egy nem immobilizált lipázhoz képest, továbbá a szubsztrátszelektivitás ismételt alkalmazáskor sem csökken, hanem teljesen állandó marad.Unexpectedly, it has been observed that both the stability, activity and, unusually, selectivity of a Candida lipase are enhanced by the use of an epoxide-activated macroperoxide-bearing macroscopic amine group of lysine in the lipase prior to use of the lipase in a transesterification process using enolesters. by immobilization by reaction with epoxide groups on N-alkylation. With this immobilization, both the lipase resistance to aldehydes and its activity and substrate selectivity increases with non-immobilized lipase, and the substrate selectivity is not reduced upon repeated application but remains completely constant.

A találmány tárgyát tehát a Candida nemzetséghez tartozó egyik mikroorganizmusból származó olyan immobilizált lipáz előállítása képezi, amelyre az jellemző, hogy a lipázban levő lizin epszilon-aminocsoportjai egy epoxid-aktivált makropórusos hordozó felnyílt epoxidcsoportjain keresztül N-alkilezéssel kötődnek, miáltal a lipáz immobilizált lesz.The invention thus relates to the production of an immobilized lipase from a microorganism of the genus Candida, characterized in that the epilone amino groups of the lysine in the lipase are bound by N-alkylation via the opened epoxide groups of an epoxide-activated macroporous support, thereby immobilizing the lipase.

A Candida nemzetséghez tartozó mikroorganizmusból származó lipázon mind a Candida nemzetség tisztítatlan mikroorganizmus-szuszpenziói mind tisztított enzimfrakciók értendők. A Candida (C.) nemzetséghez tartozó fajok például a C.antarctica, C.rugósa, C.cylindracea. Előnyösen C.cylindracea-ból származó lipázt használunk. A Candida nemzetségből származó lipázok különböző tisztasági fokozatokban a kereskedelemben beszerezhetők.Lipase from a Candida genus includes both crude suspensions and purified enzyme fractions of the Candida genus. Species of the genus Candida (C.) include C.antarctica, C.rugósa, C.cylindracea. Preferably, lipase from C.cylindracea is used. Lipases from the Candida genus are commercially available in varying degrees of purity.

A lipáz immobilizálására egy epoxid-aktivált makropórusos hordozót használunk. Előállítása például vinil-acetát és egy vinil-acetáttal kopolimerizálható monomer, például N,N'-divinil-etilén-karbamid vízben végzett szuszpenziós polimerizálásával, • · _ 4 - ...........An epoxide-activated macroporous carrier is used to immobilize the lipase. It is prepared, for example, by the slurry polymerization of vinyl acetate and a vinyl acetate copolymerizable monomer, such as N, N'-divinyl ethyleneurea, in water.

az acetát-csoportok hidroxi-csoportokká való részleges elszappanosításával és ezt követően epiklórhidrinnel végzett reagáltatásával történik, amely szabad hidroxicsoportokkal epoxidgyűrű kialakulása közben reagál. Ennek során a polimerizátumban reakcióképes epxidcsoportokból álló spacer csoportok képződnek, amelyek a hordozónak különböző szubsztrátokkal való kapcsolására alkalmasak. Ilyen hordozókat és előállításukat például K.Burg és munkatársai írnak le [Angew. Makromol. Chem., 157, 105 - 121 (1988)]. Ezek a kereskedelemben beszerezhetők. Hordozóként különösen előnyösen Eupergit C-t (Röhm Pharma, NSZK) vagy VA-Epoxy-Biosynth-et (Riedel de Haen, NSZK) használunk.by partial saponification of the acetate groups to the hydroxy groups and subsequent reaction with epichlorohydrin, which reacts with the free hydroxy groups to form an epoxide ring. This results in the formation of spacer groups of reactive epoxide groups in the polymerization, which are suitable for coupling the support to various substrates. Such carriers and their preparation are described, for example, by K. Burg et al., Angew. Makromol. Chem., 157, 105-121 (1988)]. These are commercially available. Particularly preferred carriers are Eupergit C (Rohm Pharma, Germany) or VA-Epoxy-Biosynth (Riedel de Haen, Germany).

A.N.Glazer leírja [ The Proteins, H.Neurath and R.L.Híll szerk., Academíc Press, London, 1976, 2.kötet, 1 - 109.old.], hogy az enzimek ilyenfajta immobilizálásakor elsősorban a lizin epszilon-amínocsoportjai reagálnak a hordozó epoxidcsoportjaival, amelynek során a lizin aminocsoportjai alkileződnek.ANGlazer (The Proteins, H. Neurath and RLHill, Eds., Academic Press, London, 1976, Vol. 2, pp. 1-109) discloses that, when such enzymes are immobilized, the epilone amino groups of lysine react primarily with the epoxide groups of the support. , during which the amino groups of lysine are alkylated.

A találmány szerinti lipáz tehát a lipáz lizinjének epszilon-aminocsoportjain alkileződik a hordozó epoxidcsoportjai által, azaz a hordozóhoz kovalensen kötődik.Thus, the lipase of the present invention is alkylated on the epoxylamino groups of the lysine of the lipase by the epoxide groups of the carrier, i.e., it is covalently bound to the carrier.

A találmány tárgya tehát eljárás az előbbiekben tárgyalt immobilizált lipáz előállítására. Az előállítás során egy epoxid-aktivált makropórusos hordozót egy Candida-lipáz enzim vizes oldatával hozunk érintkezésbe 15°C-tól a lipáz dezaktíválási hőmérsékletéig, előnyösen 18°C-tól 30°C-ig terjedő hőmérsékleten, például egy rázólombikban mozgatva. A hordozó és a lipáz arányát úgy kell megválasztani, hogy a reakcióelegyben a lipázban levő lizin szabad aminocsoportjaira csoportonként • · ·The present invention therefore relates to a process for the preparation of the immobilized lipase discussed above. In the preparation, an epoxide-activated macroporous support is contacted with an aqueous solution of a Candida lipase enzyme at a temperature ranging from 15 ° C to a lipase deactivation temperature, preferably 18 ° C to 30 ° C, for example in a shaking flask. The ratio of carrier to lipase should be chosen such that the free amino groups of the lysine in the reaction mixture per group are · · ·

- 5 a hordozó egy epoxidcsoportja jusson. Előnyösen 1 g hordozóhoz körülbelül 0,05 - 0,1 g lipázt használunk. A lipáz lehet tiszta vízben, valamilyen puffer- vagy sóoldatban oldva. A lipázban levő lizin epszilon-aminocsoportjai a hordozó epoxid-csoportjaival N-alkilezés közben reagálnak, amikor a lipáz és a hordozó között kovalens kötés jön létre. A reakció befejeződése után az immobilizált lipázt, adott esetben sóknak, például nátrium-kloridnak a reakciólegyhez való hozzáadása után, kiszűrjük és pufferoldattal mossuk. Az immobilizált lipáz a pufferban vagy nedvesen vagy szárítva is tárolható a felhasználásig.- 5 epoxy groups of the support. Preferably, about 0.05 to 0.1 g of lipase is used per gram of carrier. The lipase may be in pure water, dissolved in a buffer or saline. The epilone amino groups of the lysine in the lipase react with the epoxide groups on the support during N-alkylation to form a covalent bond between the lipase and the support. After completion of the reaction, the immobilized lipase, optionally after addition of salts, such as sodium chloride, to the reaction mixture is filtered and washed with buffer. The immobilized lipase may be stored in the buffer either wet or dried until use.

Az ilyen módon előállított lipázt királis alkoholok enantiomerelegyeinek enolészterek alkalmazásával végzett átészterezés útján végzett enantioszelektív észterezésére használhatjuk .The lipase thus prepared can be used for the enantioselective esterification of enantiomeric mixtures of chiral alcohols using enol esters.

A találmány tárgyát képezi ezért egy molekulájában legalább egy aszimmetriacentrumot tartalmazó alkohol enantioszelektív észterezésére szolgáló eljárás, amelyre az jellemző, hogy az alkoholt egy enolészter és egy, a Candida nemzetség egyik mikroorganizmusából származó lipáz jelenlétében észterezzük, amely lipáz a lipázban levő lizin epszilon-aminocsoportján egy epoxid-aktivált, makropórusos hordozó felnyílt epoxid-kötéseivel N-alkilezés útján kovalensen kötve van, és a királis alkohol képződő észterét és adott esetben az elreagálatlan alkoholt elkülönítjük a reakcióelegyböl.The invention therefore relates to a process for enantioselective esterification of an alcohol containing at least one asymmetric center in a molecule, characterized in that the alcohol is esterified in the presence of an enol ester and a lipase from a microorganism of the Candida genus, a lipase on an epoxylamino group of lysine in lipase. -activated macroporous support is covalently bonded by N-alkylation with the opened epoxide bonds and the resulting ester of the chiral alcohol and optionally the unreacted alcohol is separated from the reaction mixture.

A reakcióba vitt alkohol legalább egy aszimmetriacetrummal rendelkezik, és ezért optikailag aktív. Előfordulhat ra• aThe alcohol to be reacted has at least one asymmetric tracetrum and is therefore optically active. • a

- 6 cém enantiomerelegyek formájában vagy olyan elegyekként, amelyekban az egyik vagy a másik enantiomer fel van dúsítva.- 6 in the form of mixtures of enantiomers or mixtures in which one or the other enantiomer is enriched.

A találmány szerinti immobilizált lipázzal mind primer mind szekunder alkoholok reagáltathatók. Az alkohol lehet egy molekulában két aszimmetriacentrummal rendelkező kétértékű alkohol, diói is, amely esetben R,S-, S,R-, R,R- vagy S,S-alkoholok elegyei fordulhatnak elő. Előnyös, ha szubsztrátként a molekulában egy aszimmetriacentrumot tartalmazó szekunder alkoholokat használunk.The immobilized lipase of the present invention reacts with both primary and secondary alcohols. The alcohol may also be a divalent alcohol having two asymmetric centers in a molecule, in which case mixtures of R, S, S, R, R, R or S, S alcohols may occur. It is preferred to use as secondary substrates secondary alcohols containing an asymmetric center in the molecule.

Enolészterként például az EP-A 0 321 918 számú európai közrebocsátási iratban közölt enolészterek használhatók. Előnyösen rövidszénláncú szerves savak vinilésztereit, különösen vinil-acetátot, vinil-propionátot, vinil-butirátot használunk .As enol esters, for example, the enol esters disclosed in EP-A-0 321 918 can be used. Preferably vinyl esters of lower organic acids are used, in particular vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate.

A reakció kivitelezésekor a királis alkoholt tartalmazó enantiomerelegy minden grammjára számítva 2 - 30 g, előnyösen 6 - 10 g immobilizált lipázt és legalább 5 ekvivalens enolésztert használunk, adott esetben a reakciókörülmények között inert higítószerrel elegyítve, és a reagáltatást keverés vagy rázás közben, 15°C-tól a lipáz dezaktiválási hőmérsékletéig terjedő hőfokon, előnyösen szobahőmérsékleten végezzük.The reaction is carried out using from 2 to 30 g, preferably 6 to 10 g, of immobilized lipase and at least 5 equivalents of enol ester per gram of chiral alcohol-containing enantiomeric mixture, optionally mixed with an inert diluent under reaction conditions and stirring or shaking at 15 ° C. to a lipase deactivation temperature, preferably at room temperature.

A reakció végezhető a reakciókörülmények között inért higítószerben, vagy maga az átészterezéshez használt enolészter is használható higítószerként és nagy feleslegben. Előnyös, ha a reakciót nem egy, a reakciókörülmények között inért hígítószerben, hanem a reakcióban alkalmazott enolészterben hajtjuk végre.The reaction can be carried out in a diluent under the reaction conditions, or the enol ester used for the transesterification itself can be used as a diluent and in large excess. Preferably, the reaction is carried out in an enol ester used in the reaction, rather than in a diluent employed under the reaction conditions.

• * · • · · · · · • · · · • · · · · ·• * · • · · · · · · · · · · · · · · ·

A reakciót célszerűen olyan hőmérsékleten hajtjuk végre, ahol a lipáz legnagyobb aktivitását mutatja. Ezt a hőmérsékletet általában a gyártó vagy szállító megadja, vagy egyszerűen kísérletileg megállapítandó. A reakció során az alkalmazott alkoholkeveréktől, az enolésztertől és a felhasznált lipáz specifitásától függően túlnyomórészt az alkalmazott alkoholnak megfelelő R- vagy túlnyomórészt az S-, illetve túlnyomórészt az R,S- vagy túlnyomórészt az S,R-észter keletkezik, míg a megfelelő S- vagy R-, illetve S,R-, R,S-Z R,R- vagy S,S-alkohol nem vagy csak kis mértékben reagál.The reaction is conveniently carried out at a temperature where it shows the highest activity of the lipase. This temperature is usually specified by the manufacturer or supplier or simply determined experimentally. Depending on the alcohol mixture used, the enol ester and the specificity of the lipase used, the reaction predominantly yields R or the predominantly S-, or predominantly R, S, or predominantly S, R ester of the alcohol used, and the corresponding S- or the R or S, R, R, R, S- Z R, R or S, S-alcohol are not or only slightly reactive.

A reakció előrehaladását megfelelő és az enzimkémiában ismert módszerekkel, például gázkromatográfiás módszerek segítségével követjük.The progress of the reaction is monitored by appropriate and known methods in enzyme chemistry, such as gas chromatography.

A reakciót a termék kívánt enantiomertisztaságának elérése után megszakítjuk, és a reakcióelegyet feldolgozzuk. Ennek során az immobilizált lipázt kiszűrjük, és az anyalúgot megfelelő műveleti hőmérsékleten bepároljuk, amelynek során a kívánt termékek izolálhatok. A kívánt terméknek a reakcióelegyből való elválasztása extrakció, desztilláció, kromatográfia segítségével a szokásos módon történhet.The reaction is terminated when the desired enantiomeric purity of the product is achieved and the reaction mixture is worked up. The immobilized lipase is filtered off and the mother liquor is evaporated at a suitable operating temperature, during which the desired products can be isolated. The desired product can be separated from the reaction mixture by extraction, distillation and chromatography in the usual manner.

Az eljárás egy előnyös kiviteli formájában egy alkohol racém elegyét VA-Epoxy-Biosynth (Riedel-de-Haen) segítségével immobilizált Candida cylindracea lipázzal vinil-acetátban keverjük vagy rázatjuk. A képződő R- vagy S-, illetve R,S- vagy S,R-észter kívánt enetiomerfeleslegének elérése után az enzimet kiszűrjük, és a kívánt termékeket desztillációval vagy kromatográfiásan elválasztjuk.In a preferred embodiment, the racemic mixture of an alcohol is mixed or shaken with Candida cylindracea lipase immobilized by VA-Epoxy-Biosynth (Riedel-de-Haen) in vinyl acetate. After the desired excess of enantiomeric R or S or R, S or S, R ester is formed, the enzyme is filtered off and the desired products are separated by distillation or chromatography.

• » a • · · · · · • · · · · • · · · · · ·• " the • · · · · · • · · · · • · · · · · ·

Kísérleteink során kiderült, hogy a találmány szerinti reakció esetében egy nem immobilizált lipázhoz viszonyítva mind a lipáznak acetaldehiddel szembeni ellenállóképessége mind aktivitása és szelektivitása nőtt. Különösen meglepő volt a szelektivitás több mint 5-szörös növekedése, ami az immobilizált lipáz ismételt felhasználásakor teljesen állandó maradt.Our experiments have shown that the lipase resistance to acetaldehyde is increased in both activity and selectivity compared to a non-immobilized lipase. Particularly surprising was the more than 5-fold increase in selectivity, which remained completely constant upon repeated use of the immobilized lipase.

Az immobilizált lipáz és alkalmazása a találmány szerinti enantioszelektív észterezésnél a technika jelenlegi állásának fejlődését jelenti.The immobilized lipase and its use in the enantioselective esterification of the present invention is a state of the art.

1. példa:Example 1:

10,0 g VA-Epoxy-Biosynth-et (Riedel-de-Haen, NSZK) 70 ml 0,1 n foszfátpufferban (pH 7,0) szuszpendálunk, és 300 mg Candida cylindracea lipáz (AY-30, Amano Pharm. Co., Japán) hozzáadása után 27°C-on és percenkénti 80 fordulaton 3 napig rázatjuk. Hozzáadunk 70 ml nátrium-klorid-oldatot, és utána szűrjük, majd kétszer 30 - 30 ml 0,05 n foszfátpufferral (pH 7,0) mossuk és szárítjuk.VA-Epoxy-Biosynth (Riedel-de-Haen, Germany) (10.0 g) was suspended in 70 ml of 0.1 N phosphate buffer, pH 7.0, and 300 mg of Candida cylindracea lipase (AY-30, Amano Pharm. Co. ., Japan) and shake at 27 ° C and 80 rpm for 3 days. Sodium chloride solution (70 mL) was added, followed by filtration, and washed twice with 30 mL each of 0.05 N phosphate buffer (pH 7.0) and dried.

Az így előállított immobilizált lipáz fajlagos aktivitását triacetin 0,1 n foszfátpufferban (pH 7,0) végzett hidrolízisekor keletkező ecetsav 0,1 M nátrium-hidroxid-oldattal végzett — 1 — 1 titrálasával határoztuk meg, és 5,70 /2mol*perc «g -nek találtuk. A nem immobilizált lipáz fajlagos aktivitása azonos kö— 1 — 1 rülmenyek között 13 ^mol*perc *gThe specific activity of the immobilized lipase thus obtained was determined by titration of the acetic acid obtained with hydrolysis of triacetin in 0.1 N phosphate buffer, pH 7.0, with 1 M sodium hydroxide solution, and 5.70 / 2 mol * min. g. The specific activity of the non-immobilized lipase was 13-1 mol * min * g between identical volumes.

2. példa:Example 2:

g ( 9 mmol) racém endo-norborn-5-én-2-olt 200 mg Candida < · ··«· ·· • * • · · · • · · • · · · · cylindracea lipázzal (AY-30, Amano Pharm. Co., Japán) elegyítünk, és 10 ml vinil-acetáttal 20°C-on és percenkénti 200 fordulatnál rázatjuk. A reakció előrehaladását gázkromatográfiásán követjük nyomon. A reakciót 4 óra elteltével leállítjuk. A lipázt kiszűrjük, és az anyalúgot vákuumban bepároljuk. A maradék szilikagélen végzett szokásos oszlopkromatográfiás tisztítása után (+)-endo-norborn-5-en-5-il-acetátot és (-)-endo-norborn-5-en-2-olt kapunk.g (9 mmol) of racemic endo-norborn-5-en-2-ol 200 mg of Candida <RTI ID = 0.0> (AY-30, </RTI> Amano) Pharm. Co., Japan) and shaken with 10 ml of vinyl acetate at 20 ° C and 200 rpm. The progress of the reaction is monitored by gas chromatography. The reaction was quenched after 4 hours. The lipase was filtered off and the mother liquor was concentrated in vacuo. Purification of the residue by conventional column chromatography on silica gel gave (+) - endo-norborn-5-en-5-yl acetate and (-) - endo-norborn-5-en-2-ol.

A lipáz aktivitására, az átalakulásra és az enantiomerarányra vonatkozó mérési eredményeket az 1.táblázatban foglaljuk össze.Measurement results for lipase activity, conversion and enantiomeric ratio are summarized in Table 1.

3.példa;EXAMPLE 3;

A reakciót a 2.példában leírtak szerint végezzük, azzal az eltéréssel, hogy az 1.példa szerint készített immobilizált lipázt használunk.The reaction is carried out as described in Example 2 except that the immobilized lipase prepared in Example 1 is used.

A lipáz aktivitására, az átalakulásra és az enantiomerarányra vonatkozó mérési eredményeket az 1.táblázatban foglaljuk össze.Measurement results for lipase activity, conversion and enantiomeric ratio are summarized in Table 1.

- 10 - - 10 - «4 · • · · • 9 • · • · · · * «4 · • · · • 9 • · • · · · * «44« *··· · · · · • · · · • · · · · · «44« * ···  · · · · • · · · • · · · · · 1.táblázat Table 1 A THE Llpáz Llpáz Akt. Nude. % ee % EE % ee % EE s s (-) Alk. (-) Alk. (+) Est. (+) Est. 1. First Ossz. Sum. 39 39 51,4 51.4 66,5 66.5 8 8 2. Second Ossz. Sum. 1 1 11,0 11.0 54,0 54.0 4 4 3. Third Ossz. Sum. - - - - - - - - 1. First Imm. Imm. 100 100 62,2 62.2 91,3 91.3 42 42 2. Second Imm. Imm. 50 50 66,0 66.0 91,7 91.7 42 42 3. Third Imm. Imm. 23 23 59,1 59.1 91,8 91.8 42 42 A THE táblázatban table használt rövidítések abbreviations used jelentése a meaning a következő: following: A: THE: alkalmazások applications száma number Ossz. : Sum. : összehasonlítás comparison I: I: immobilizált Immobilized lipáz lipase Akt. Nude. relatív aktivitás, relative activity, meghatározva a defined by reakció le reaction down futásának a running a reakció első reaction first 2 0%—a. 2 0% —a. során mért meredekségéhez slope viszonyítva compared to

(tangens módszer).(tangent method).

% ee (-) Alk: az elreagálatlan (-)-endo-norborn-5-en-2-ol enantiomerfeleslege % ee (+) Est: a képződött (+)-endo-norborn-5-en-2-ol enantiomerfeleslege% ee (-) Alk: enantiomeric excess of unreacted (-) - endo-norborn-5-en-2-ol% ee (+) Est: enantiomeric excess of (+) - endo-norborn-5-en-2-ol formed

A mindenkori enantiomerfelesleget a megfelelő mentil-klór-formiát gázkromatográfiás elválasztásának segítségével határoztuk meg, amelyet (-)-mentil-klór-formiáttal való származékképzéssel állítottunk elő B.Berger és munkatársai szerint [Tetrahedron: Asymmetry, 1, 541 - 546 (1990)].The respective enantiomeric excess was determined by gas chromatographic separation of the corresponding menthyl chloroformate prepared by derivatization with (-) - menthyl chloroformate according to B. Berger et al., (1990) Tetrahedron: Asymmetry, 1, 541-546. .

S: a reakció enantioszelektivitása Chen és munkatársai szerint [J.Am.Chem.Soc., 104, 7294 - 7299 (1982)] meghatározva.S: Enantioselectivity of the reaction as determined by Chen et al., 1982, J. Am. Chem. Soc. 104, 7294-7299.

Claims (10)

1. A Candida nemzetség egyik mikroorganizmusából származó lipáz, azzal jellemezve, hogy a lipázban levő lizin epszilon-aminocsoportjai egy epoxid-aktivált makropórusos hordozó felnyílt epoxid-csoportjain keresztül N-alkilezéssel kovalensen kötődnek, miáltal a lipáz immobilizálódik.CLAIMS 1. A lipase from a microorganism of the genus Candida, characterized in that the epilone amino groups of the lysine in the lipase are covalently bound by N-alkylation through the opened epoxide groups of an epoxide-activated macroporous support, whereby the lipase is immobilized. 2. Az 1.igénypont szerinti lipáz, azzal jellemezve, hogy a makropórusos hordozót vinil-acetát és egy olyan monomer vízben végzett szuszpenziós polimerizációjával állítjuk elő, amely vinil-acetáttal kopolimerizálható, majd az acetátot részlegesen elszappanosítjuk hidroxicsoportokká, és ezt követően epiklórhidrinnel reagáltatjuk, ami a szabad hidroxicsoportokkal epoxid-gyürü képződése közben reagál.2. The lipase of claim 1, wherein the macroporous support is prepared by slurry polymerization of vinyl acetate and a monomer in water which can be copolymerized with vinyl acetate, followed by partial saponification of the acetate into hydroxy groups and subsequent reaction with epichlorohydrin. reacts with the free hydroxy groups to form an epoxide ring. 3. Eljárás a Candida nemzetség egyik mikroorganizmusából származó lipáz immobilizálására, azzal jellemezve, hogy egy epoxid-aktivált makropórusos hordozót egy Candida-lipáz vízzel, valamilyen puffer- vagy sóoldattal készített oldatával 15°C-tól a lipáz dezaktiválási hőmérsékletéig terjedő hőmérséklet-tartományban reagáltatunk, amikor a lipázban levő lizin epszilon-aminocsoportjai és az epoxid-aktivált makropórusos hordozó felnyílt epoxid-kötései között N-alkilezéssel kovalens kötések alakulnak ki.3. A method for immobilizing lipase from a microorganism of the Candida genus comprising reacting an epoxide-activated macroporous support with a solution of Candida lipase in water, buffer or saline at a temperature ranging from 15 ° C to a lipase deactivation temperature, when covalent bonds are formed between the epilone amino groups of the lysine in the lipase and the opened epoxide bonds of the epoxide-activated macroporous support by N-alkylation. 4. A 3.igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a makropórusos hordozót grammonként 0,05 - 0,1 g lipázzal reagáltat juk .4. The process of claim 3, wherein the macroporous support is reacted with 0.05 to 0.1 g of lipase per gram. 5. Egy 1.igénypont szerinti lipáz alkalmazása egy királis alkohol valamilyen enolészter segítségével végzett enantioszelektív észterezésére.Use of a lipase according to claim 1 for the enantioselective esterification of a chiral alcohol using an enol ester. • 4 · 4« φ*** ··*· ·*·· • ·’ ··* « · • 4 4 * * · ••«4 · ·«» · <4• 4 · 4 «φ *** ·· * · · * ·· • · '·· *« · • 4 4 * * · •• «4 · ·« »· <4 6. Eljárás egy királis alkohol enantioszelektív észterezésére, azzal jellemezve, hogy az alkoholt egy enolészter és egy, a Candida nemzetséghez tartozó mikroorganizmusból származó olyan lipáz jelenlétében észterezzük, amely lipáz N-alkilezéssel a lizin epszilon-aminocsoportjain át egy epoxid-aktivált makropórusos hordozó epoxidcsopotjaival kovalensen kötve van, majd a királis alkohol képződött észterét és adott esetben az el nem reagált alkoholt izoláljuk a reakcióelegyből.6. A process for the enantioselective esterification of a chiral alcohol which comprises esterifying the alcohol in the presence of an enol ester and a lipase from a microorganism of the genus Candida which is epoxide-activated by macroporous epoxide activated by epoxide-activated macroporous support through the epilone amino groups of lysine. and the resulting ester of the chiral alcohol and optionally the unreacted alcohol is isolated from the reaction mixture. 7. A 6.igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a királis alkohol egy grammjára számítva legalább 5 ekvivalens enolésztert és 2 - 30 gramm immobilizált lipázt reagáltatunk.7. The process of claim 6 wherein at least 5 equivalents of enol ester per gram of chiral alcohol and 2 to 30 grams of immobilized lipase are reacted. 8. A 6. vagy 7.igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az észterezéshez higítószerként azt az enolésztert használjuk, amelyet reakciópartnerként is használunk.The process according to any one of claims 6 or 7, wherein the diluent for esterification is the enol ester which is also used as the reaction partner. 9. A 6 - 8.igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy enolészterként vinil-acetátot, vinil-propionátot vagy vinil-butirátot használunk.9. A process according to any one of claims 6 to 8, wherein the enol ester is vinyl acetate, vinyl propionate or vinyl butyrate. 10. A 6 - 9.igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy lipázként a Candida cylindracea faj egyik mikroorganizmusából származó lipázt használunk.10. The method of any one of claims 6 to 9, wherein the lipase is a lipase from a microorganism of the species Candida cylindracea.
HU9202785A 1991-08-30 1992-08-28 Process for reducing the enantioselectivity of candida lipase and for producing immobilized candida lipase HUT63658A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0171591A AT398310B (en) 1991-08-30 1991-08-30 IMMOBILIZED LIPASE, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF AND METHOD FOR INCREASING THE ENANTIOSELECTIVITY OF A CANDIDA LIPASE IN THE Esterification of CHIRAL ALCOHOLS

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HU9202785D0 HU9202785D0 (en) 1992-12-28
HUT63658A true HUT63658A (en) 1993-09-28

Family

ID=3519425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9202785A HUT63658A (en) 1991-08-30 1992-08-28 Process for reducing the enantioselectivity of candida lipase and for producing immobilized candida lipase

Country Status (13)

Country Link
EP (1) EP0529424A3 (en)
JP (1) JPH05207881A (en)
KR (1) KR930004462A (en)
AT (1) AT398310B (en)
AU (1) AU649347B2 (en)
CA (1) CA2075699A1 (en)
CZ (1) CZ252792A3 (en)
HU (1) HUT63658A (en)
NZ (1) NZ243708A (en)
SI (1) SI9200192A (en)
SK (1) SK252792A3 (en)
YU (1) YU76692A (en)
ZA (1) ZA926022B (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3431204B2 (en) * 1993-04-22 2003-07-28 塩野義製薬株式会社 Norbornane type ester hydrolase
EP0893422A1 (en) * 1997-07-18 1999-01-27 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Optically active alcohol and process for the production thereof
IL152290A0 (en) * 2002-10-14 2003-05-29 Enzymotec Ltd Immobilization of compounds on polymeric matrix
ITMI20070435A1 (en) 2007-03-05 2008-09-06 Innovate Biotechnology Srl 2 ', 3'-DI-O-acyl-5-FLUORONUCLEOSIDI

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3743824C2 (en) * 1987-12-23 1997-03-06 Hoechst Ag Process for the enzymatic resolution of racemic alcohols with / in vinyl esters by transesterification
DE3819467A1 (en) * 1988-06-08 1989-12-14 Basf Ag METHOD FOR PRODUCING A BIO CATALYST AND ITS USE FOR RAZEMATE CUTTING
US5108916A (en) * 1989-06-05 1992-04-28 Rhone-Poulenc Rorer, S.A. Process for stereoselectively hydrolyzing, transesterifying or esterifying with immobilized isozyme of lipase from candida rugosa
JPH03183480A (en) * 1989-12-13 1991-08-09 Ajinomoto Co Inc Immobilized lipase and ester exchange reaction of fat or oil with the same
DE4131546A1 (en) * 1991-09-21 1993-03-25 Chemie Linz Deutschland Candida lipase for high activity and aldehyde resistance - comprises covalent bonding to epoxy activated macroporous carrier for immobilisation and enantioselective esterification of chiral alcohol with enol ester

Also Published As

Publication number Publication date
AU649347B2 (en) 1994-05-19
CA2075699A1 (en) 1993-03-01
ATA171591A (en) 1994-03-15
SI9200192A (en) 1993-03-31
YU76692A (en) 1995-03-27
KR930004462A (en) 1993-03-22
ZA926022B (en) 1993-03-10
HU9202785D0 (en) 1992-12-28
EP0529424A3 (en) 1993-11-10
NZ243708A (en) 1993-10-26
AT398310B (en) 1994-11-25
EP0529424A2 (en) 1993-03-03
SK252792A3 (en) 1995-11-08
CZ252792A3 (en) 1993-03-17
AU2084492A (en) 1993-03-04
JPH05207881A (en) 1993-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Effenberger et al. Enzyme-catalyzed synthesis of (S)-cyanohydrins and subsequent hydrolysis to (S)-α-hydroxy-carboxylic acids
JP2707076B2 (en) Production method of optically active compound
EP1054996B1 (en) Process for the enzymatic resolution of lactams
JPH03228694A (en) Production of optically active hydroxylactones
US4923810A (en) Resolution of glycidyl esters to high enantiomeric excess
EP0182517B1 (en) Enantioselective hydrolysis of n-acylamino acid esters using a combined enzyme system
HUT63658A (en) Process for reducing the enantioselectivity of candida lipase and for producing immobilized candida lipase
JP4386670B2 (en) Enzymatically enriched N-unprotected β-amino acid production method, β-amino acid-n-propyl ester and use thereof
JP4662694B2 (en) Enzymatic production of enantiomerically enriched N-unprotected β-amino acids
EP0512848B1 (en) Enzymatic resolution of alpha-tertiary carboxylic acid esters
US5202260A (en) Resolution of α-tertiary carboxylic acid esters using lipase from Candida lipolytica
JPH01235599A (en) Method for optically resolving racemic alcohol
CA2111595A1 (en) Process for the enzymatic preparation of optically active transglycidic acid esters
JP4042454B2 (en) Process for producing optically active 3-methylglutaric acid monoester
AU609994B2 (en) Process for the enzymatic resolution of the optical isomers of racemic ester derivatives of 3-mercapto-2-alkyl-propionic acid
EP1487990A2 (en) Process for preparing optically active beta-aminocarboxylic acids from racemic n-acylated beta-aminocarboxylic acids
DE4131546A1 (en) Candida lipase for high activity and aldehyde resistance - comprises covalent bonding to epoxy activated macroporous carrier for immobilisation and enantioselective esterification of chiral alcohol with enol ester
US5726344A (en) Enantiomeric enrichment of bicyclic alcohols
JP2007117034A (en) Method for producing optically active nipecotic acid compound
JP3545442B2 (en) Method for producing optically active 4- (2-halo-1-hydroxyethyl) -2-trifluoromethylthiazole
JP3555480B2 (en) Production method of optically active compound
JPH01171497A (en) Optical resolution of racemic alcohol
JPH05117228A (en) Optically active sulfur-containing compound and its production
JPH05111392A (en) Production of optically active sulfur-containing compound
EP1087018A1 (en) Aminoacylases for acylation of alcohols and amines

Legal Events

Date Code Title Description
DFD9 Temporary prot. cancelled due to non-payment of fee